Evaluación del efecto de la deficiencia de nitrógeno y alta irradiancia como factor de estrés para la producción de astaxantina en Haematococcus pluvialis por medio de cultivos realizados en el biorreactor biostat ® a plus

Cuando las condiciones de crecimiento de la microalga Haematococcus pluvialis no son las adecuadas, sufre un proceso de enquistamiento del cual se deriva un carotenoide de gran interés como lo es la astaxantina. Este metabolito secundario es utilizado en diferentes industrias como colorante y aditiv...

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Autores:
Manrique Pinzón, Mónica Alejandra
Marín Corredor, David Leonardo
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2019
Institución:
Colegio Mayor de Cundinamarca
Repositorio:
Repositorio Colegio Mayor de Cundinamarca
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.unicolmayor.edu.co:unicolmayor/3689
Acceso en línea:
https://repositorio.unicolmayor.edu.co/handle/unicolmayor/3689
Palabra clave:
medios de cultivo biorreactor
condiciones de cultivo
microalga
carotenoide
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closedAccess
License
Derechos Reservados - Universidad Colegio Mayor de Cundinamarca, 2019
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description Cuando las condiciones de crecimiento de la microalga Haematococcus pluvialis no son las adecuadas, sufre un proceso de enquistamiento del cual se deriva un carotenoide de gran interés como lo es la astaxantina. Este metabolito secundario es utilizado en diferentes industrias como colorante y aditivo nutricional. La microalga presenta un complejo ciclo de crecimiento, por lo que en el proyecto se buscó evaluar el efecto de la deficiencia de nitrógeno y alta irradiancia como factores de estrés para la producción de astaxantina, por medio de cultivos realizados en el biorreactor BIOSTAT ® A PLUS de 5 litros, con el fin de producir biomasa en calidad y cantidad adecuada. Se realizó a escala de laboratorio en medios de cultivo como el BBM y RM, usando las siguientes variables de crecimiento: pH 6,8; temperatura 20 + 2 °C; fotoperiodo 18 horas luz: 6 horas oscuridad; luz blanca, azul y roja con LEDS; irradiancia 180 hasta 210 lux; aire filtrado a una velocidad de 1,7 L/min y agitación 100 rpm. Se realizó observación de la morfología, cuantificación de crecimiento celular en células/mL, y determinación de la producción de clorofila y astaxantina por métodos espectrofotométricos. Se determinó la concentración de nitrógeno durante el cultivo mediante el método de colorimetría por nitración con ácido salicílico. En el estudio realizado con el medio de cultivo BBM se observó una producción de biomasa de 2,88 x107 cel/mL a los 36 días de crecimiento; concentración de clorofila de 28,3 μg/mL y una concentración de astaxantina de 3,1 μg/mL. El medio RM presentó una biomasa de 2,43 x107 cel/mL; concentración de clorofila de 21,8 μg/mL y una concentración de astaxantina de 2,9 μg/mL a los 36 días de crecimiento. Se determinó que no existen diferencias significativas entre los tratamientos aplicados (F: 1,38; Valor p: 0,253; gl: 1). El uso del biorreactor bajo las condiciones trabajadas permitió obtener una biomasa en calidad y cantidad adecuadas de la microalga, la cual puede ser utilizada para obtener productos derivados de gran interés.
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spelling Camacho Kurmen, Judith Elena88ec3d87924bea44fb175e7780652267Manrique Pinzón, Mónica Alejandra43675163802fc4b4d9d19802cd599d5fMarín Corredor, David Leonardof5d62e3910645adb9f9c2f8c573d44312021-11-20T00:52:33Z2021-11-20T00:52:33Z2019https://repositorio.unicolmayor.edu.co/handle/unicolmayor/368960031Cuando las condiciones de crecimiento de la microalga Haematococcus pluvialis no son las adecuadas, sufre un proceso de enquistamiento del cual se deriva un carotenoide de gran interés como lo es la astaxantina. Este metabolito secundario es utilizado en diferentes industrias como colorante y aditivo nutricional. La microalga presenta un complejo ciclo de crecimiento, por lo que en el proyecto se buscó evaluar el efecto de la deficiencia de nitrógeno y alta irradiancia como factores de estrés para la producción de astaxantina, por medio de cultivos realizados en el biorreactor BIOSTAT ® A PLUS de 5 litros, con el fin de producir biomasa en calidad y cantidad adecuada. Se realizó a escala de laboratorio en medios de cultivo como el BBM y RM, usando las siguientes variables de crecimiento: pH 6,8; temperatura 20 + 2 °C; fotoperiodo 18 horas luz: 6 horas oscuridad; luz blanca, azul y roja con LEDS; irradiancia 180 hasta 210 lux; aire filtrado a una velocidad de 1,7 L/min y agitación 100 rpm. Se realizó observación de la morfología, cuantificación de crecimiento celular en células/mL, y determinación de la producción de clorofila y astaxantina por métodos espectrofotométricos. Se determinó la concentración de nitrógeno durante el cultivo mediante el método de colorimetría por nitración con ácido salicílico. En el estudio realizado con el medio de cultivo BBM se observó una producción de biomasa de 2,88 x107 cel/mL a los 36 días de crecimiento; concentración de clorofila de 28,3 μg/mL y una concentración de astaxantina de 3,1 μg/mL. El medio RM presentó una biomasa de 2,43 x107 cel/mL; concentración de clorofila de 21,8 μg/mL y una concentración de astaxantina de 2,9 μg/mL a los 36 días de crecimiento. Se determinó que no existen diferencias significativas entre los tratamientos aplicados (F: 1,38; Valor p: 0,253; gl: 1). El uso del biorreactor bajo las condiciones trabajadas permitió obtener una biomasa en calidad y cantidad adecuadas de la microalga, la cual puede ser utilizada para obtener productos derivados de gran interés.RESUMEN 13 1. INTRODUCCIÓN 13 2. OBJETIVOS 17 2.1 Objetivo general 17 2.2 Objetivos específicos 17 3. ANTECEDENTES 17 4. MARCO REFERENCIAL 18 4.1 Haematococcus pluvialis 24 4.1.1 Fases de crecimiento 24 4.1.2 Requerimientos nutricionales y condiciones de cultivo 25 4.1.3 Factores que estimulan el crecimiento de H. pluvialis y su producción de astaxantina 26 4.2 Clorofila 28 4.3 Carotenoides 28 4.3.1 Fuentes naturales de carotenoides 29 4.3.2 Efectos positivos sobre la salud 31 4.4 Astaxantina 31 4.4.1 Biosíntesis, ruta metabólica y genes relacionados 32 4.4.2 Beneficios para la salud 34 4.5 Biorreactores 34 4.5.1 Clases de biorreactores 35 4.5.2 BIOSTAT ® A PLUS 35 4.6 Modelos de crecimiento 37 5. DISEÑO METODOLÓGICO 39 5.1 TIPO DE ESTUDIO 39 5.1.1 UNIVERSO 39 5.1.2 POBLACIÓN 39 5.1.3 MUESTRA 39 5.2 Hipótesis 39 5.3 Variables 39 5.3.1 VARIABLES DEPENDIENTES 39 5.3.2 VARIABLES INDEPENDIENTES 39 5.4. METODOLOGÍA 39 6. RESULTADOS 45 7. DISCUSIÓN 62 8. CONCLUSIONES 67 9. RECOMENDACIONES 68 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 69 ANEXOS 77PregradoBacteriólogo(a) y Laboratorista Clínico87p.application/pdfspaUniversidad Colegio Mayor de CundinamarcaFacultad de Ciencias de la SaludBogotá DCBacteriología y Laboratorio ClínicoDerechos Reservados - Universidad Colegio Mayor de Cundinamarca, 2019https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/info:eu-repo/semantics/closedAccessAtribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_14cbEvaluación del efecto de la deficiencia de nitrógeno y alta irradiancia como factor de estrés para la producción de astaxantina en Haematococcus pluvialis por medio de cultivos realizados en el biorreactor biostat ® a plusTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Textinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttps://purl.org/redcol/resource_type/TPinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionLuna, L. 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